Controle do magnetismo reduz consumo de energia em 10 vezes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 12/01/2015

Ilustração conceitual de como o magnetismo é revertido pela aplicação de um campo elétrico (pontos azuis) aplicado através de capacitores.
[Imagem: John Heron/Cornell]

Impulso para a spintrônica

Em um experimento que desafia o saber científico usual, físicos demonstraram pela primeira vez, a temperatura ambiente, a reversão da magnetização de um componente usando um campo elétrico.

Isso dá um novo impulso ao campo da spintrônica, a eletrônica baseada no momento magnético dos elétrons individuais, e não nas cargas elétricas representadas pela sua movimentação.

"Nosso trabalho demonstrou uma reversão de 180 graus na magnetização na ferrita de bismuto multiferroica, obtida a temperatura ambiente com um campo elétrico externo, quando a cinética do chaveamento envolve um processo de duas etapas," disse Ramamoorthy Ramesh, dos Laboratórios Berkeley, nos Estados Unidos.

Multiferroicos

Multiferroicos são materiais nos quais combinações únicas de propriedades magnéticas e elétricas podem coexistir, o que tem atraído o interesse no seu uso no armazenamento e no processamento de dados porque seu magnetismo pode ser controlado por um campo elétrico, e não por uma corrente elétrica.

"As correntes elétricas que as memórias e componentes lógicos usam hoje para gerar um campo magnético são a principal fonte de consumo de energia e de aquecimento nesses dispositivos. Isso gerou grande interesse nos multiferroicos devido ao seu potencial para reduzir o consumo de eletricidade, além de adicionar novas funcionalidades aos dispositivos," explicou o professor John Heron, da Universidade de Cornell, membro da equipe.

A mesma equipe já havia demonstrado, em 2011, que a ferrita de bismuto permite ligar e desligar o magnetismo, mas os físicos acreditavam que a termodinâmica e a simetria desse material impediria a reversão da magnetização por um campo elétrico.

A equipe teve então que revisar as teorias para justificar suas demonstrações práticas.

"Nós também demonstramos que usar um campo elétrico fora do plano para controlar a válvula de spin consome energia a uma taxa uma ordem de magnitude [10 vezes] menor do que chavear o componente usando uma corrente polarizada pelo spin," disse Ramesh.

Mais tópicos